專利名稱：真空消失模大型復(fù)雜鑄件用砂箱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種鑄造用砂箱，尤其是涉及一種利用真空消失模鑄造大型復(fù)雜
鑄件的砂箱。
背景技術(shù)：
真空消失模鑄造技術(shù)是近幾十年來發(fā)展起來的新型的鑄造技術(shù)。真空消失模鑄造 的工藝過程包括泡沫成型_組裝模型束_刷涂料_烘干_埋箱、震動造型_抽真空_負(fù)壓 下澆鑄(泡沫型汽化)-鑄件凝固冷卻-清砂。真空消失模鑄造屬于實(shí)型鑄造，它的模型 一般采用泡沫成型，模型的形狀與鑄件的形狀相同。模型組裝預(yù)處理完成后，將其放置在 砂箱中，然后在箱中填入干砂，砂子填滿砂箱后，采用震動機(jī)械將砂子振實(shí)，并使砂子填充 到模型的每一個角落，然后在砂箱上方覆蓋密封薄膜對砂箱進(jìn)行抽真空，抽真空后砂子就 和模型貼合在一起，不在流動，形成固定的砂型，此時可以通過模型上的澆道進(jìn)行澆注。澆 注過程中高溫的金屬液將模型熔化，金屬液占據(jù)模型的空間形成鑄件，而模型變成氣體或 煙塵被真空系統(tǒng)抽走。冷卻成型后取出鑄件清理澆冒口即完成鑄造的全過程。真空消失 模鑄造作為一種新興的先進(jìn)的鑄造技術(shù)，尤其適合于單件小批量生產(chǎn)，它省去了制造木模、 金屬模的費(fèi)用，降低了模具成本和模具的生產(chǎn)周期，即使是大批量生產(chǎn)時也具有污染小、生 產(chǎn)效率高、成本低、鑄件表面及內(nèi)在質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)，是鑄造技術(shù)的發(fā)展趨勢。但是目前真空 消失模鑄造一般只能用于中小型鑄件，這是由于模型需要使用高溫時能夠迅速汽化的價格 便宜的材料，對于結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的大型鑄件，模型邊、角處的砂子的填充密度與模型中心的 密度不相同，尤其是砂箱內(nèi)模型底面、側(cè)面的砂子很難填實(shí)，這必然會影響鑄件質(zhì)量，對大 型鑄件來說甚至根本不能生產(chǎn)出成品。而生產(chǎn)中小型鑄件時砂箱不需要翻轉(zhuǎn)，就能基本填 實(shí)，所以其砂箱都是上端開放的四方桶體砂箱，砂箱的側(cè)壁和砂箱的底是一體的，砂箱四壁 的內(nèi)部或者砂箱底的內(nèi)部設(shè)置有抽真空的通氣道，砂箱的外壁上設(shè)置一個抽真空的連接口 即可。這樣結(jié)構(gòu)的砂箱用于鑄造大型鑄件時，由于抽真空時砂子內(nèi)部存在真空度梯度，即在 抽氣口附近的真空度較大，而遠(yuǎn)離抽氣口位置處的真空度較小，使遠(yuǎn)離抽氣口的砂子不能 成型，特別是在澆注金屬液后，型腔內(nèi)大量的消失模汽化后的氣體不能被及時抽走，會出現(xiàn) 塌箱問題，鑄造不出成品鑄件。針對真空度不夠而出現(xiàn)塌箱的問題，中國專利ZL97250350. 1 曾公開了一種頂抽式消失模鑄造砂箱，它有一個側(cè)板和箱底為一體的砂箱箱體，在砂箱箱 體的頂部安裝有獨(dú)立的抽氣室，這樣就能對砂箱模型頂部的砂子進(jìn)行抽真空，保證了砂箱 上部的真空度。但是采取這種結(jié)構(gòu)的鑄造砂箱，也僅僅時適用于小型鑄件，對于大型鑄件來 說，僅僅采取這一種措施還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型需要解決的技術(shù)問題是提供一種適用于大型復(fù)雜鑄件的真空消失模 鑄造用砂箱。 為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案是[0005] —種真空消失模大型復(fù)雜鑄件用砂箱，砂箱采用活底活蓋的砂箱，包括砂箱體、上 抽氣吊壓杠和砂箱底三部分，在砂箱體上部設(shè)置有內(nèi)部為通氣道的上抽氣吊壓杠，在砂箱 體下部設(shè)置有與砂箱體對應(yīng)的砂箱底，砂箱底與砂箱體活動連接并互相配合，上抽氣吊壓 杠、砂箱體和砂箱底上均獨(dú)立設(shè)置有與砂箱內(nèi)部連通的抽真空的通氣道。上抽氣吊壓杠為
框架結(jié)構(gòu)，起到壓消失模模型和吊芯型的作用。砂箱體和砂箱底的邊緣設(shè)置有連接螺栓。
本實(shí)用新型的砂箱體的進(jìn)一步具體結(jié)構(gòu)在于砂箱體為四方筒體結(jié)構(gòu)，四壁分別 包括砂箱側(cè)板和設(shè)置在側(cè)板外側(cè)的通氣道，通氣道縱橫交叉連通布置，通氣道上焊接有側(cè) 抽氣管；砂箱側(cè)板上均勻開有與通氣道及砂箱內(nèi)部連通的抽氣孔，抽氣孔上設(shè)置有不銹鋼 防沙網(wǎng)。 本實(shí)用新型的上抽氣吊壓杠的進(jìn)一步具體結(jié)構(gòu)在于上抽氣吊壓杠由縱橫交叉設(shè) 置的內(nèi)部為互相連通的通氣道的方杠焊接而成，一方杠上設(shè)置有與通氣道連通的抽氣管， 方杠各端部密封，在上抽氣吊壓杠的下底面均勻開有與通氣道連通的抽氣孔，抽氣孔上設(shè) 置有不銹鋼防沙網(wǎng)。 本實(shí)用新型的砂箱底的進(jìn)一步具體結(jié)構(gòu)在于所述砂箱底包括砂箱底板和設(shè)置在 底板下面的通氣道，通氣道縱橫交叉連通布置，通氣道上焊接有底抽氣管；砂箱底板上均勻 開有與通氣道及砂箱內(nèi)部連通的抽氣孔，抽氣孔上設(shè)置有不銹鋼防沙網(wǎng)。 本實(shí)用新型的各通氣道的進(jìn)一步具體結(jié)構(gòu)為所述通氣道之間的距離在lm到 1. 2m。 由于采用了上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型所取得的技術(shù)進(jìn)步在于 真空消失模造型時利用本實(shí)用新型的砂箱，加上一些其它造型方法，能夠生產(chǎn)出
大型鑄件，解決了真空消失模鑄造只能生產(chǎn)小型鑄件的難題。 利用真空消失模生產(chǎn)大型鑄件存在著三個難題，一是型砂(為干砂)填充不實(shí)，某
些部位的填砂量太?。欢悄承┎课坏恼婵斩炔粔?，造成型砂不密實(shí)，澆注后由于真空度降
低，容易發(fā)生塌箱或者夾砂；三是造型震動過程中，模型容易產(chǎn)生浮動，引起模型及鑄件變
形，產(chǎn)生廢品。本實(shí)用新型通過使用組合式砂箱，并采取翻箱、振動造型方法，解決了填砂量
不均勻的問題，采用上抽氣吊壓杠和重物放置在型砂上面在振動臺上加壓振動造型，解決
了震動過程中模型上浮、變形的問題，使模型幾乎不產(chǎn)生浮動，變形也可以控制在允許的范
圍內(nèi)。砂箱體、砂箱底板和上抽氣吊壓杠的內(nèi)部均設(shè)置有通氣道和抽氣管，并在砂箱體、砂
箱底板和上抽氣吊壓杠的內(nèi)壁均布多個抽氣孔，可以在砂箱內(nèi)形成均衡的負(fù)壓，使砂箱的
各個部位的真空度保持均勻一致。經(jīng)過試驗(yàn)證實(shí)，鑄造中真空設(shè)備對砂子的抽真空的范圍
只在砂箱內(nèi)壁的抽氣孔附近約500mm到700mm的范圍，所以通氣道之間的距離最好在lm到
1.2m之間，才可以保證砂箱的各個部位的真空度保持均勻一致，解決塌箱的難題。 本實(shí)用新型的砂箱采用活底活蓋分體組合式砂箱，便于翻箱填砂造型。抽氣孔上
設(shè)置的不銹鋼絲防砂網(wǎng)，不但能夠防止砂子進(jìn)入通氣道形成堵塞，影響真空設(shè)備的正常運(yùn)
行，而且不銹鋼絲防砂網(wǎng)比銅網(wǎng)、鐵網(wǎng)的強(qiáng)度大、壽命長。

圖1為本實(shí)用新型的砂箱的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為圖1的俯視圖。[0016] 其中1.通氣道，2.上抽氣吊壓杠，3.上抽氣管，4.側(cè)通氣道，5.側(cè)板，6.側(cè)抽氣 管，7.底抽氣管，8.底通氣道，9.底板，IO.防砂網(wǎng)，ll.砂箱底，12.砂箱體。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說明 本實(shí)用新型的砂箱采用活底活蓋的砂箱，包括砂箱體12、上抽氣吊壓杠2和砂箱 底11三部分，在砂箱體12上部設(shè)置有上抽氣吊壓杠2，在砂箱體12下部設(shè)置有與砂箱體 12對應(yīng)的砂箱底ll，砂箱底與砂箱體活動連接并互相配合，砂箱體和砂箱底的邊緣設(shè)置有 連接螺栓。 上抽氣吊壓杠2為井字框架結(jié)構(gòu)，由縱橫交叉設(shè)置的內(nèi)部為互相連通的通氣道1 的方杠焊接而成， 一方杠上設(shè)置有與通氣道連通的上抽氣管3，方杠各端部密封，在上抽氣 吊壓杠2的下底面均勻開有與通氣道連通的抽氣孔。 砂箱體12為四方筒體結(jié)構(gòu)，四壁分別包括砂箱側(cè)板5和設(shè)置在側(cè)板外側(cè)的側(cè)通氣 道4，通氣道上焊接有側(cè)抽氣管6 ;砂箱側(cè)板5上均勻開有與通氣道及砂箱內(nèi)部連通的抽氣 孔。 砂箱底11包括砂箱底板9和設(shè)置在底板下面的底通氣道8，通氣道上焊接有底抽 氣管；砂箱底板上均勻開有與通氣道及砂箱內(nèi)部連通的抽氣孔。 上述的所有通氣道均縱橫交叉連通布置，各通氣道之間的距離為lm，各抽氣孔之 間的距離在lm到1. 2m，各抽氣孔上設(shè)置有不銹鋼防沙網(wǎng)10。
權(quán)利要求一種真空消失模大型復(fù)雜鑄件用砂箱，包括砂箱體，其特征在于在砂箱體上部設(shè)置有內(nèi)部為通氣道的上抽氣吊壓杠，在砂箱體下部設(shè)置有與砂箱體對應(yīng)的砂箱底，上抽氣吊壓杠、砂箱體和砂箱底上均獨(dú)立設(shè)置有與砂箱內(nèi)部連通的抽真空的通氣道。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空消失模大型復(fù)雜鑄件用砂箱，其特征在于所述砂箱體為 四方筒體結(jié)構(gòu)，四壁分別包括砂箱側(cè)板和設(shè)置在側(cè)板外側(cè)的通氣道，通氣道縱橫交叉連通 布置，通氣道上焊接有側(cè)抽氣管；砂箱側(cè)板上均勻開有與通氣道及砂箱內(nèi)部連通的抽氣孔， 抽氣孔上設(shè)置有不銹鋼防沙網(wǎng)。3
3 根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空消失模大型復(fù)雜鑄件用砂箱，其特征在于所述上抽氣吊 壓杠由縱橫交叉設(shè)置的內(nèi)部為互相連通的通氣道的方杠焊接而成，一方杠上設(shè)置有與通氣 道連通的抽氣管，方杠各端部密封，在上抽氣吊壓杠的下底面均勻開有與通氣道連通的抽 氣孔，抽氣孔上設(shè)置有不銹鋼防沙網(wǎng)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空消失模大型復(fù)雜鑄件用砂箱，其特征在于所述砂箱底包 括砂箱底板和設(shè)置在底板下面的通氣道，通氣道縱橫交叉連通布置，通氣道上焊接有底抽 氣管；砂箱底板上均勻開有與通氣道及砂箱內(nèi)部連通的抽氣孔，抽氣孔上設(shè)置有不銹鋼防 沙網(wǎng)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2到4任一項所述的真空消失模大型復(fù)雜鑄件用砂箱，其特征在于 所述通氣道之間的距離在lm到1. 2m。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空消失模大型復(fù)雜鑄件用砂箱，其特征在于所述砂箱體和 砂箱底的邊緣設(shè)置有連接螺栓。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種真空消失模大型復(fù)雜鑄件用砂箱，在砂箱體上部設(shè)置有內(nèi)部為通氣道的上抽氣吊壓杠，在砂箱體下部設(shè)置有與砂箱體對應(yīng)的砂箱底，上抽氣吊壓杠、砂箱體和砂箱底上均獨(dú)立設(shè)置有與砂箱內(nèi)部連通的抽真空的通氣道。砂箱體為四方筒體結(jié)構(gòu)，上抽氣吊壓杠由縱橫交叉設(shè)置的方杠焊接而成，砂箱底包括砂箱底板和通氣道，通氣道之間的距離在1m到1.2m。砂箱體和砂箱底的邊緣設(shè)置有連接螺栓。使用本實(shí)用新型的組合式砂箱，并采取翻箱、加壓振動方法，解決了填砂量不均勻、震動過程中模型上浮、變形的問題，保證砂箱的各個部位的真空度保持均勻一致，徹底解決了塌箱的難題，能夠生產(chǎn)出大型復(fù)雜鑄件。
文檔編號B22C21/01GK201455197SQ20092010373
公開日2010年5月12日 申請日期2009年7月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月17日
發(fā)明者韓素喜 申請人:泊頭市青峰機(jī)械有限公司